Capítulo 5: Capa Enlace de Datos IV

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1 Capítulo 5: Capa Enlace de Datos IV
ELO322: Redes de Computadores Agustín J. González Este material está basado en: Material de apoyo al texto Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet. Jim Kurose, Keith Ross. 5: Capa Enlace de Datos

2 Capa Enlace de Datos 5.1 Introducción y servicios
5.2 Detección y corrección de errores 5.3 Protocolos de acceso múltiple 5.4 Direccionamiento de capa enlace 5.5 Ethernet Hubs y Switches 5.6 VLANs 5.7 PPP 5.8 Enlaces Virtuales: MPLS 5: Capa Enlace de Datos

3 Interconexión con hubs
Hub de Backbone interconecta segmentos LAN Extiende distancia máxima entre nodos Pero segmentos de colisión individuales se transforman en un gran dominio de colisión No se pude conectar 10BaseT y 100BaseT hub 5: Capa Enlace de Datos

4 Switches Dispositivo de capa enlace de datos
Almacena y re-envía tramas Ethernet Examina encabezados de tramas y selectivamente re-envía tramas basado en dirección MAC destino Cuando debe re-enviar una trama, usa CSMA/CD para acceder al medio Transparente Hosts no notan la presencia de switches Plug-and-play, y aprenden solos Switches no requieren ser configurados 5: Capa Enlace de Datos

5 Reenvío ¿Cómo determinar en qué segmento LAN enviar la trama?
hub switch 1 2 3 ¿Cómo determinar en qué segmento LAN enviar la trama? Similar a problema de ruteo ... 5: Capa Enlace de Datos

6 Auto aprendizaje (importante!!)
Cada switch tiene una tabla de conmutación (switching table) Entradas de la tabla del switch: (Dirección MAC, Interfaz, Marca de tiempo) Entradas antiguas son descartadas (TTL ~60 min) Switches aprenden qué hosts se encuentra en qué interfaz Cuando una trama es recibida, el switch asocia la interfaz (o boca del switch) donde un Tx está con la MAC de la trama LAN de llegada Graba el par (Mac Tx) / interfaz en tabla del switch 5: Capa Enlace de Datos

7 Ejemplo de Switches Supongamos que C envía una trama a D
Dirección interfaz switch 1 A B E G C 1 2 3 2 3 hub hub hub A I D F B G C H E El switch recibe trama de C Anota en tabla del switch que MAC C está en interfaz 1 Debido a que D no está en la tabla, el switch re-envía la trama a interfaces 2 y 3 La trama es recibida por D 5: Capa Enlace de Datos

8 Ejemplo de Switches Supongamos que D responde a C con otra trama.
dirección interfaz hub switch A B C D E F G H I A B E G C D 1 2 3 El switch recibe la trama de D Y anota en su tabla que D está en interfaz 2 Debido a que C ya está en la tabla, el switch re-envía la trama sólo por interfaz 1 La trama es recibida por C 5: Capa Enlace de Datos

9 Filtrado y re-envío Cuando un switch recibe una trama:
Busca en su tabla usando la dirección MAC destino if encuentra entrada para el destino then { if destino está en segmento desde donde llegó trama then descarte trama else re-envíe la trama a la interfaz indicada } else inunde Registre o refresque dirección origen Re-envíe en todas la interfaces excepto la de llegada 5: Capa Enlace de Datos

10 Switch: Aislamiento de tráfico
El uso de un switch divide la subred en segmentos de LAN (para efectos de colisiones, por ejemplo) El switch filtra paquetes: Las tramas de una mismo segmento de la LAN normalmente no son re-enviados a los otros segmentos Los segmentos pasan a ser dominios de colisión separados hub switch Dominio de colisión Dominio de colisión Dominio de colisión 5: Capa Enlace de Datos

11 Switches: accesos dedicados
Switch con muchas interfaces Cada host tiene conexión directa al switch No hay colisiones; full duplex Conmutación: puede haber comunicación A-a-A’ y B-a-B’ simultáneamente, no hay colisiones A C’ B switch C B’ A’ 5: Capa Enlace de Datos

12 Más sobre Switches Conmutación cut-through (corte camino): en estos switches las tramas son re-enviadas de la entrada a la salida sin almacenar el paquete completamente Se logra una reducción de latencia (retardo) Hay switches con interfaces compartidas o dedicadas de 10/100/1000 Mbps. 5: Capa Enlace de Datos

13 Redes Institucionales
Servidor de correo A red externa Servidor web router switch Sub-red IP Switch Switch Switch 5: Capa Enlace de Datos

14 Switches vs. Routers Ambos son dispositivos de almacenamiento y re-envío Routers son dispositivos de capa de red (examinan encabezados de capa de red) Switches son dispositivos de capa enlace de datos. Routers mantienen tablas de ruteo, implementan los algoritmos de ruteo Switches mantienen las tablas de switches, implementan filtrado y algoritmos de aprendizaje o switch 5: Capa Enlace de Datos

15 Resumen comparativo (*): no todos lo ofrecen Hubs Switches Routers
Aisla tráfico No Si plug&play Ruteo óptimo Cut through Si (*) (*): no todos lo ofrecen 5: Capa Enlace de Datos

16 Capa Enlace de Datos 5.1 Introducción y servicios
5.2 Detección y corrección de errores 5.3 Protocolos de acceso múltiple 5.4 Direccionamiento de capa enlace 5.5 Ethernet Hub y switches 5.6 VLANs 5.7 PPP 5.8 Enlaces Virtuales: MPLS 5: Capa Enlace de Datos